計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)期末總復(fù)習(xí)資料分章節(jié)

1、 第1章 概述1. 互聯(lián)網(wǎng)兩大特性：連通性和共享2. 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的三個階段:(1) 單個網(wǎng)絡(luò)ARPANET (2)三級結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng) (3)多層次ISP結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)。3. 互聯(lián)網(wǎng)的組成：（從工作方式分為兩部分）(1) 核心部分：由所有連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)（端系統(tǒng)）組成。(2) 邊緣部分：由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成。4. 邊緣部分分成兩大類：(1) 客戶和服務(wù)器方式: 客戶是服務(wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方?？蛻舫绦颍阂粚Χ?，必須知道服務(wù)器程序的地址。服務(wù)程序：可同時處理多個遠(yuǎn)地或本地客戶的請求，被動等待。(2) P2P（對等方式）:平等的、對等連接通信。即是客戶端又是服務(wù)器。5. 核

2、心部分：主要是路由器，轉(zhuǎn)發(fā)收到的分組，實現(xiàn)分組交換(1) 電路交換：建立連接>通話>釋放占用資源。質(zhì)量高，效率低。(2) 分組交換：把大的報文切割成長度固定的較短的數(shù)據(jù)段，每個數(shù)據(jù)段加上一個首部，構(gòu)成一個分組。(3) 報文交換：基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)原理（時延較長）(4) 路由器處理分組的過程：緩存->查找轉(zhuǎn)發(fā)表->找到合適端口6. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能速率 帶寬 時延 吞吐量 時延帶寬積 往返時間RTT 利用率7. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的非性能指標(biāo)費(fèi)用 質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)化 可靠性 可擴(kuò)展性和可升級性 易于管理和維護(hù)8. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(1) OSI/RM七層協(xié)議物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 運(yùn)輸

3、層 會話層 表示層 應(yīng)用層(2) TCP/IP 四層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)際層IP 運(yùn)輸層 應(yīng)用層(3) 五層協(xié)議物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層 運(yùn)輸層 應(yīng)用層(4) 分層的好處1.各層之間是獨(dú)立的；2.靈活性好；3.結(jié)構(gòu)上可分割開；4.易于實現(xiàn)和維護(hù)；5.能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。(5) 協(xié)議：未進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)、或約定。協(xié)議三要素：語法 語義 同步9. 實體、協(xié)議、服務(wù)之間的關(guān)系實體：任何可發(fā)送或接受信息的硬件或軟件進(jìn)程協(xié)議：控制兩個對等實體進(jìn)行通信的規(guī)則的集合在協(xié)議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務(wù)。要實現(xiàn)本層協(xié)議，還需要使用下層所提供的服務(wù)。同一系統(tǒng)相鄰兩

4、層的實體進(jìn)行交互的地方，成為服務(wù)訪問點SAP下面的協(xié)議對上面的服務(wù)用戶是透明的。10. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一些相互連接的、自治的計算機(jī)的集合。第2章 物理層1. 作用：盡可能屏蔽傳輸媒體的差異，透明傳送和接受比特流。2. 確定與傳輸媒體的接口有關(guān)的特性：(1) 機(jī)械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引腳數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等。(2) 電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的圍。(3) 功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓的意義。(4) 過程特性：指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。3. 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)劃分為三大部分發(fā)送端、傳輸系統(tǒng)、接收端4. 傳輸媒體：(1) 導(dǎo)引型傳輸媒

5、體雙絞線: 屏蔽雙絞線、非屏蔽雙絞線同軸電纜：70同軸電纜 和 50同軸電纜光纖：單模光纖（光纖直徑下只有一個光的波長）、多模光纖(2) 非導(dǎo)引型傳輸媒體5. 信道復(fù)用技術(shù)頻分復(fù)用：所有用戶在同樣的時間占用不同的資源；時分復(fù)用（同步）：所有用戶在不同的時間用同樣的頻帶寬度；（更有利于數(shù)字信號的傳輸）；統(tǒng)計時分復(fù)用（異步）：動態(tài)分配時隙；波分復(fù)用：光的頻分復(fù)用；碼分復(fù)用（碼分多址CDMA）：不同的碼型；每個站分配的碼片序列不僅必須各不一樣，并且還必須互相正交(orthogonal)（相乘為0，0為-1）。在實用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列。 任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化積都是1 ；任何

6、一個碼片向量和該碼片反碼的向量自己的規(guī)格化積都是-1 ；任何一個碼片向量和其他碼片向量的規(guī)格化積都是0；6. 寬帶接入技術(shù)(1) XDSL技術(shù)ASDL 非對稱數(shù)字用戶線(2) FTTx技術(shù)FTTH 光纖到戶第3章 數(shù)據(jù)鏈路層1. 作用：將原始的、有差錯的物理線路變?yōu)閷W(wǎng)絡(luò)層無差錯的數(shù)據(jù)鏈路。2. 數(shù)據(jù)鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型：(1) 點對點信道 (2)廣播信道3. 點對點信道的數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元是幀4. 每一種鏈路層協(xié)議都規(guī)定了幀的數(shù)據(jù)部分的長度上限：最大傳送單元MTU (Maximum Transfer Unit)。5. 三個基本問題(1) 封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加

7、首部和尾部(2) 透明傳輸：字節(jié)填充，加上轉(zhuǎn)義字符ESC（1B）(3) 差錯檢測：循環(huán)冗余檢驗CRC5. 點對點協(xié)議PPP(1) 三個組成部分一個將 IP 數(shù)據(jù)報封裝到串行鏈路的方法。鏈路控制協(xié)議 LCP (Link Control Protocol)。網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 NCP (Network Control Protocol)。 (2) 幀格式1. 各字段的意義2. 字節(jié)填充：轉(zhuǎn)義字符（0x7D）3. 零比特填充：在發(fā)送端，先掃描整個信息字段，只要發(fā)現(xiàn)有5個連續(xù)1，則立即填入一個0。6. 廣播信道 (1) CSMA/CD協(xié)議 載波監(jiān)聽多點接入檢測(2) CSMA/CD要點a) 多點接入：說明這

8、是總線型網(wǎng)絡(luò)，許多計算機(jī)以多點接入的方式連接在一根總線上。b) 載波監(jiān)聽：用電子技術(shù)檢測總線上個有沒有其他計算機(jī)也在發(fā)送。c) 碰撞檢測：邊發(fā)送邊監(jiān)聽。(3) 在使用CSMA/CD協(xié)議時，一個站不可能同時進(jìn)行發(fā)送和收，但必須變發(fā)送邊接收。只能進(jìn)行雙向交替通信(半雙工通信)。(4) 以太網(wǎng)使用截斷二進(jìn)制指數(shù)退避算法來確定碰撞后重傳的時機(jī)。第4章 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元就是IP數(shù)據(jù)報（或簡稱為數(shù)據(jù)報、分組或包）1. 作用：通過路由選擇算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂健?. 網(wǎng)際協(xié)議IP與IP協(xié)議配套使用的三個協(xié)議：1. 地址解析協(xié)議ARP2. 網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP3. 網(wǎng)際組管理協(xié)議

9、3. 中間設(shè)備(1) 物理層轉(zhuǎn)發(fā)器(2) 數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)橋/橋接器(3) 網(wǎng)絡(luò)層路由器(4) 網(wǎng)絡(luò)層以上網(wǎng)關(guān)4. 分類的IP地址(1) A類 1-127 B類 128-191C類 192-223(2) 廣播地址(3) 受限地址(4) 回送地址5. IP地址與硬件地址物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用的地址，IP地址是網(wǎng)絡(luò)層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址。6. 地址解析協(xié)議ARP：將IP地址解析成對應(yīng)的MAC地址每一臺主機(jī)都設(shè)有一個ARP高速緩存7. IP數(shù)據(jù)報格式8. 片偏移占13位，片偏移以8個字節(jié)位偏移單位。9. 無分類編址CIDR（構(gòu)造超網(wǎng)）：無分類域間路由選擇10. 網(wǎng)際控制報文協(xié)議

10、ICMP(1) 兩種分類：ICMP差錯報告報文和ICMP詢問報文(2) ICMP差錯報告報文：終點不可達(dá)；時間超過；參數(shù)問題；改變路由（重定向）(3) ICMP詢問報文：回送請求和回答；時間戳請求和回答(4) ICMP一個重要應(yīng)用：分組網(wǎng)監(jiān)探測PING11. 路由選擇協(xié)議(1) 理想的路由算法i. 必須是正確的和完整的ii. 在計算上應(yīng)簡單iii. 能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓痠v. 具有穩(wěn)定性v. 應(yīng)是公平的vi. 應(yīng)是最佳的(2) 從路由算法能否歲網(wǎng)絡(luò)的通信量或拓?fù)渥赃m應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整變化來劃分，有兩類：靜態(tài)路由選擇策略、動態(tài)路由選擇策略(3) 分層次的路由選擇協(xié)議部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)

11、議EGP自治系統(tǒng)之間的路由選擇也叫做域間路由選擇，而在自制系統(tǒng)部的路由選擇叫做域路由選擇。(4) 部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP: 一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議OSPF：開放最短路徑優(yōu)先OSPF(5) 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP：邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP(6) IPV6 地址長度為128b，采用十六進(jìn)制表示第5章 運(yùn)輸層1. 無連接的UDP 報文格式 首部只有八個字節(jié)(1) 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP (User Datagram Protocol)(2) UDP傳送的數(shù)據(jù)單位協(xié)議時UDP報文或用戶數(shù)據(jù)報(3) UDP在IP的數(shù)據(jù)報服務(wù)至上增加端口的功能和差錯檢測的功能(4) UDP首部格式用戶數(shù)據(jù)報 UDP 有兩個

12、字段：數(shù)據(jù)字段和首部字段。首部字段有 8 個字節(jié)，由 4 個字段組成，每個字段都是兩個字節(jié)。 (5) 優(yōu)點:發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接UDP 的主機(jī)不需要維持復(fù)雜的連接狀態(tài)表。UDP 用戶數(shù)據(jù)報只有8個字節(jié)的首部開銷。網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的擁塞不會使源主機(jī)的發(fā)送速率降低。這對某些實時應(yīng)用是很重要的。2. TCP（重點）(1) 傳輸控制協(xié)議 TCP (Transmission Control Protocol)(2) TCP是面向連接的可靠的運(yùn)輸層協(xié)議(3) TCP傳送的數(shù)據(jù)單位的協(xié)議時 TCP報文段(4) TCP 連接的每一端都必須設(shè)有兩個窗口一個發(fā)送窗口和一個接收窗口。(5) TCP 的可靠傳輸機(jī)制用字

13、節(jié)的序號進(jìn)行控制。TCP 所有的確認(rèn)都是基于序號而不是基于報文段。(6) TCP 兩端的四個窗口經(jīng)常處于動態(tài)變化之中。(7) TCP連接的往返時間 RTT 也不是固定不變的。需要使用特定的算法估算較為合理的重傳時間。 (8) TCP報文格式3. 應(yīng)用進(jìn)程之間的通信又稱為端到端的通信。4. 端口就是運(yùn)輸層服務(wù)訪問點 TSAP。5.6. TCP的運(yùn)輸連接管理(1) 運(yùn)輸?shù)娜齻€階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳送、連接釋放。(2) TCP連接的建立都是采用客戶服務(wù)器方式(3) 三次握手建立TCP連接1.建立連接時發(fā)送的報文段不包含數(shù)據(jù)部分。2.如果與服務(wù)器無法建立連接，客戶端就會再次向服務(wù)器發(fā)送連接請求。在規(guī)定

14、的時間服務(wù)器未應(yīng)答，則連接失敗。7. TCP的流量控制TCP 采用大小可變的滑動窗口進(jìn)行流量控制。窗口大小的單位是字節(jié)。在 TCP 報文段首部的窗口字段寫入的數(shù)值就是當(dāng)前給對方設(shè)置的發(fā)送窗口數(shù)值的上限。8. TCP的擁塞控制(1) 從大的方面分為 開環(huán)控制和閉環(huán)控制(2) TCP的擁塞控制方法慢開始、擁塞避免、快重傳、快恢復(fù)。第6章 應(yīng)用層1. DNS域名系統(tǒng)(1) 是互聯(lián)網(wǎng)使用的命名系統(tǒng)，用來把便于人們使用的機(jī)器名字轉(zhuǎn)換成IP地址。 (2) 域名解析過程1.客戶機(jī)提出域名解析請求,并將該請求發(fā)送給本地的域名服務(wù)器。2.當(dāng)本地的域名服務(wù)器收到請求后,就先查詢本地的緩存,如果有該紀(jì)錄項,則本地的

15、域名服務(wù)器就直接把查詢的結(jié)果返回。3.如果本地的緩存中沒有該紀(jì)錄,則本地域名服務(wù)器就直接把請求發(fā)給根域名服務(wù)器,然后根域名服務(wù)器再返回給本地域名服務(wù)器一個所查詢域(根的子域)的主域名服務(wù)器的地址。4.本地服務(wù)器再向上一步返回的域名服務(wù)器發(fā)送請求,然后接受請求的服務(wù)器查詢自己的緩存,如果沒有該紀(jì)錄,則返回相關(guān)的下級的域名服務(wù)器的地址。5.重復(fù)第四步,直到找到正確的紀(jì)錄。6.本地域名服務(wù)器把返回的結(jié)果保存到緩存,以備下一次使用,同時還將結(jié)果返回給客戶機(jī)。2. FTP 文件傳輸協(xié)議 兩個數(shù)據(jù)端口號 21 20 控制連接 數(shù)據(jù)連接基本工作原理主要功能：減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性；使用TCP可靠的運(yùn)輸服務(wù)；使用客戶服務(wù)器方式；服務(wù)器進(jìn)程：主進(jìn)程：接受新的請求；從屬進(jìn)程：處理單個請求；兩個并行的連接：控制連接(端口21)：會話期間一直打開；數(shù)據(jù)連接(端口20)：連接客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程。3. 系統(tǒng) 發(fā)送 SMTP 接收POP IMAP 過程(1)過程服務(wù)器之間采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的工作方式服務(wù)器之間是通過簡單傳輸協(xié)